КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ, Понижение давления пара растворителя над раствором, Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов - Характеристика основных видов растворов

Разбавленные Растворы неэлектролитов (веществ, растворы или расплавы которых не проводят электрический ток) обладают рядом свойств, количественное выражение которых зависит от числа частиц растворенного вещества и количества растворителя. Эти свойства называются Коллигативными. К ним относятся осмотическое давление раствора, понижение давления пара растворителя над раствором, понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов.

Понижение давления пара растворителя над раствором

При растворении какого-либо нелетучего вещества давление насыщенного пара растворителя понижается, т. е. давление пара раствора (P1) всегда ниже давление пара чистого растворителя (p0). Зависимость между понижением давления пара (P=p0-p1) и концентрацией раствора выражается следующим уравнением (1-ый закон Рауля):

Другая формулировка 1-го закона Рауля: Относительное понижение парциального давления насыщенного пара растворителя равно мольной доле частиц растворенного вещества (N2):

Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов

Все жидкости характеризуются строго определенными температурами замерзания и кипения. Присутствие в жидкости растворенного вещества понижает температуру замерзания раствора и повышает его температуру кипения. Этот факт вытекает непосредственно из 1-го закона Рауля и наглядно проиллюстрирован на рис. 1.

Понижение температуры замерзания (tкрист.) и повышение температуры кипения растворов (tкип.) прямо пропорциональны количеству вещества, растворенному в данном количестве растворителя (2-ой закон Рауля):

Tкрист. = tз0 tз = K, Tкип. = tк tк0 = E, Или

Где моляльная концентрация растворенного вещества, =n2/m1;

M1, m2 массы растворителя и растворенного вещества соответственно;

М2 молярная масса растворенного вещества;

K криоскопическая константа растворителя, K(H2O) = 1,86 Kкг/моль;

E эбуллиоскопическая константа растворителя, E(H2O) = 0,52 Kкг /моль.

Физический смысл криоскопической константы растворителя: K - величина, показывающая насколько градусов понижается температура кристаллизации раствора, содержащего в 1000 г растворителя 1 моль вещества.

Физический смысл эбуллиоскопической константы растворителя: Е - величина, показывающая насколько градусов повышается температура кристаллизации раствора, содержащего в 1000 г растворителя 1 моль вещества.

Используя именно это коллигативное свойство, дороги при гололеде посыпают солью для того, чтобы лед растаял.

Приведенные формулы законов Рауля позволяют рассчитывать температуры кипения, замерзания растворов, давление пара растворов. Кроме того, измерив эти величины экспериментально, можно рассчитать молярную массу растворенного вещества.

Пример 1. Раствор, полученный при растворении 2,5 г вещества в 100 г воды, замерзает при 1,45ОС. Определите молекулярную массу растворенного вещества. K(H2O) = 1,86 Kкг /моль.

Решение:

Чистая вода замерзает при 0ОС, значит t = 0-(-1,45) = 1,45ОС. По 2-му закону Рауля tкрист. = Km2 / (М2m1), откуда

Похожие статьи




КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ, Понижение давления пара растворителя над раствором, Понижение температуры замерзания и повышение температуры кипения растворов - Характеристика основных видов растворов

Предыдущая | Следующая